JP2009226319A - Gas concentration apparatus - Google Patents

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Katsuhiro Yamashita
勝宏 山下
Jun Shimada
潤 島田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas concentration apparatus which adsorbs air pollutants in the adsorption zone and desorbs the air pollutants from the adsorbent in the regeneration zone, is capable of coping with even gases in low concentrations by increasing the concentration rate, allows saving of the operation energy by using a single heater and prevents enlargement of the apparatus. <P>SOLUTION: The gas concentration apparatus rotates a rotor with an adsorbent supported in a honeycomb structure, causing a target gas to pass through the rotor in an adsorption zone so as to recover the gas as a purified gas and causing a high-temperature gas to pass through the rotor in a regeneration zone so as to desorb air pollutants from the adsorbent and recover as a concentrated gas. The apparatus has the adsorption zone, a preheating zone, the regeneration zone and a cooling zone. The gas discharged from the cooling zone is supplied directly to the preheating zone, and the gas discharged from the preheating zone is heated and then allowed to flow into the regeneration zone so as to obtain the concentrated gas. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス中に含まれる有機溶剤等の大気汚染物質を吸着剤で吸着して浄化ガスを得るとともに、吸着剤から大気汚染物質を脱着させ濃縮ガスとして回収する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for obtaining a purified gas by adsorbing an air pollutant such as an organic solvent contained in a gas with an adsorbent and collecting the air pollutant from the adsorbent as a concentrated gas.

塗装工場、印刷工場、半導体製造工場、液晶装置製造工場等では、有機溶剤等の大気汚染物質を使用している。大気汚染物質は、大気への排出基準以下の濃度にする必要があるため、これらの工場では大気汚染物質を含む空気をガス濃縮装置に送り、大気汚染物質を除去した後、清浄空気を大気に排出したり、工場内に供給している。   Air pollution substances such as organic solvents are used in painting factories, printing factories, semiconductor manufacturing factories, liquid crystal device manufacturing factories, and the like. Since air pollutants must be at a concentration below the atmospheric emission standard, these factories send air containing air pollutants to the gas concentrator, remove the air pollutants, and then bring clean air into the air. It is discharged or supplied to the factory.

このようなガス濃縮装置として、吸着剤を担持した吸着素子に大気汚染物質を含む空気を通過させ、大気汚染物質を吸着剤に吸着させて除去し、清浄空気を得る方式が知られている。図４は、ガス濃縮装置の一例を示す模式図である（例えば、特許文献１参照）。図示されるように、ロータ１はハニカム構造体に吸着剤を担持させたものであり、図示されないケースに、軸線を中心に回転可能に収容されている。ケースには、ロータ１の軸線（回転軸）を起点として放射状に延びる仕切板６が配設されており、隣接する仕切板６により、ロータ１の平面部を吸着ゾーン５、再生ゾーン４及び冷却ゾーン７に画成する。尚、本発明において、各ゾーン内にあるロータの一部分を、ローたセグメントと呼ぶ。ロータ１はモータＭで駆動されて矢印の方向に回転され、吸着ゾーン５を通過したロータセグメントは、再生ゾーン４、次いで冷却ゾーン７に移行した後、再度、吸着ゾーン５に到達する。   As such a gas concentrator, a system is known in which air containing air pollutants is passed through an adsorbing element carrying an adsorbent, and the air pollutants are adsorbed and removed by the adsorbent to obtain clean air. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a gas concentrator (see, for example, Patent Document 1). As shown in the figure, the rotor 1 has an adsorbent supported on a honeycomb structure, and is accommodated in a case (not shown) so as to be rotatable about an axis. A partition plate 6 extending radially from the axis (rotation axis) of the rotor 1 is disposed in the case, and the adjacent partition plate 6 separates the planar portion of the rotor 1 from the adsorption zone 5, the regeneration zone 4, and the cooling. Define in zone 7. In the present invention, a part of the rotor in each zone is called a low segment. The rotor 1 is driven by the motor M and rotated in the direction of the arrow, and the rotor segment that has passed through the adsorption zone 5 moves to the regeneration zone 4 and then the cooling zone 7 and then reaches the adsorption zone 5 again.

大気汚染物質を含む空気(被処理ガス)Ａは、吸着ゾーン５において、ロータ１の一方の面に供給される。そして、ロータセグメントを通過する間に、大気汚染物質が吸着剤に吸着され、清浄空気（浄化ガス）ａが得られる。   Air (treated gas) A containing air pollutants is supplied to one surface of the rotor 1 in the adsorption zone 5. And while passing a rotor segment, an air pollutant is adsorb | sucked by adsorption agent and clean air (purified gas) a is obtained.

同時に、冷却ゾーン７には、大気汚染物質を含む空気と同じ側から、冷却用ガスＰ（一般には空気）が供給され、ロータセグメントを通過した冷却用ガスＰａは加熱器Ｈで加熱されて加熱空気Ｒとされた後、再生ゾーン４に供給される。そして、再生ゾーン４では、この加熱ガスＲによりロータセグメントが加熱され、吸着剤から大気汚染物質が脱着され、脱着した大気汚染物質を含有するガス（濃縮ガス）Ｓが排出される。この再生ゾーン４における大気汚染物質の濃縮率は数倍〜十数倍であり、濃縮ガスＳは外部の後処理装置に送られて処理される。   At the same time, a cooling gas P (generally air) is supplied to the cooling zone 7 from the same side as the air containing air pollutants, and the cooling gas Pa that has passed through the rotor segment is heated by the heater H and heated. After being changed to air R, it is supplied to the regeneration zone 4. In the regeneration zone 4, the rotor segment is heated by the heated gas R, the air pollutant is desorbed from the adsorbent, and the gas (concentrated gas) S containing the desorbed air pollutant is discharged. The concentration rate of air pollutants in the regeneration zone 4 is several times to several tens of times, and the concentrated gas S is sent to an external post-processing device for processing.

このような構成のガス濃縮装置では、吸着ゾーン５での大気汚染物質の吸着と、再生ソーン４での吸着剤の再生とが同時に行われ、連続処理が可能になる。その際、再生ゾーン４では加熱ガスＲによりロータセグメントが高温になるため、冷却ゾーン７において、移行してきたロータセグメントを冷却用ガスＰにより冷却し、吸着ゾーン５での吸着効率の低下を防いでいる。   In the gas concentrator having such a configuration, the adsorption of air pollutants in the adsorption zone 5 and the regeneration of the adsorbent in the regeneration sone 4 are simultaneously performed, and continuous processing is possible. At this time, since the rotor segment becomes hot due to the heated gas R in the regeneration zone 4, the rotor segment that has moved in the cooling zone 7 is cooled by the cooling gas P to prevent a decrease in the adsorption efficiency in the adsorption zone 5. Yes.

上記のガス濃縮装置は、塗装工場や印刷工場のように、比較的高濃度の有機溶剤を含有する空気を処理するには適当である。例えば、印刷工場では、排出される有機溶剤の濃度が数十〜数百ｐｐｍであるため、再生ゾーン４にて１０倍程度に濃縮すると数百〜数千ｐｐｍの濃縮ガスＳが得られ、後処理装置で処理するのに効率的な濃度となる。   The gas concentrator described above is suitable for treating air containing a relatively high concentration organic solvent, such as a coating factory or a printing factory. For example, in a printing factory, since the concentration of the discharged organic solvent is several tens to several hundred ppm, when concentrated about 10 times in the regeneration zone 4, a concentrated gas S of several hundred to several thousand ppm is obtained. The concentration is efficient for processing by the processing apparatus.

しかし、半導体製造工場や液晶装置製造工場では、有機溶剤の排出濃度は数ｐｐｍ程度である場合があり、その場合１０倍程度に濃縮しても後処理装置で処理するのに効率的な濃度とはならない。そこで、濃縮率を高めるために、図５に示すように、再生ゾーン４を２分割し、冷却ゾーン７を通過した冷却用ガスＰａを第１の加熱器Ｈ１で加熱して加熱ガスＲ１とし、この加熱ガスＲ１を第１の再生ゾーン４ａに送り、更に、第１の再生ゾーン４ａを通過した加熱ガスＲ１ａを第２の加熱器Ｈ２で加熱して加熱ガスＲ２とした後、第２の再生ゾーン４ｂに供給することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。   However, in semiconductor manufacturing factories and liquid crystal device manufacturing factories, the organic solvent emission concentration may be about several ppm. In that case, even if it is concentrated about 10 times, the concentration that is efficient for processing in the post-processing device Must not. Therefore, in order to increase the concentration rate, as shown in FIG. 5, the regeneration zone 4 is divided into two, and the cooling gas Pa that has passed through the cooling zone 7 is heated by the first heater H1 to become the heating gas R1, The heated gas R1 is sent to the first regeneration zone 4a, and the heated gas R1a that has passed through the first regeneration zone 4a is heated by the second heater H2 to become the heated gas R2, and then the second regeneration is performed. It has been proposed to supply to the zone 4b (see, for example, Patent Document 2).

このようなガス濃縮装置では、再生ゾーンが２つあることから、吸着剤からの大気汚染物質の脱着量が多く、より高濃度の濃縮ガスＳとなる。しかし、一方で、加熱器が２つ必要であるため、エネルギーロスが大きく、また装置全体として大型になるという問題がある。   In such a gas concentrator, since there are two regeneration zones, the amount of air pollutants desorbed from the adsorbent is large, resulting in a concentrated gas S having a higher concentration. However, on the other hand, since two heaters are required, there is a problem that energy loss is large and the entire apparatus becomes large.

特開平７−７５７１４号公報JP-A-7-75714 特開平７−８８３１７号公報JP-A-7-88317

そこで本発明は、吸着ゾーンで大気汚染物質を吸着し、再生ゾーンで吸着剤から大気汚染物質を脱着する構成のガス濃縮装置において、濃縮率を高めて大気汚染物質が低濃度の被処理ガスにも対応できるようにし、更には加熱ヒータを１つにして運転エネルギーの省力化と、装置の大型化を防ぐことを目的とする。   Therefore, the present invention provides a gas concentrator configured to adsorb air pollutants in the adsorption zone and to desorb air pollutants from the adsorbent in the regeneration zone, thereby increasing the concentration rate and reducing the air pollutants to the gas to be treated. In addition, it is intended to reduce the operating energy and prevent the apparatus from becoming large by using a single heater.

上記目的を達成するために、本発明は、 ハニカム構造体に吸着剤を担持させた回転式のロータを回転させ、吸着ゾーンにおいて被処理ガスをロータに通過させて浄化ガスとして回収するとともに、再生ゾーンにおいて高温ガスをロータに通過させて吸着剤から吸着物を脱着させ、脱着した吸着物を含有する濃縮ガスを回収する装置であって、ハニカム構造体に吸着剤を担持して構成されたロータと、ロータの軸線を中心にロータを回転自在に支持するとともに、ロータの端面に対向して設けられ、ロータの軸線を起点とし放射状に延びて、ロータを吸着ゾーン、予熱ゾーン、再生ゾーン及び冷却ゾーンの順に画成する仕切板を備える保持ケースと、ロータを回転させる回転手段と、被処理ガスを吸着ゾーンに供給する経路と、吸着ゾーンから排出された浄化ガスを外部に供給する流路と、冷却ゾーンに冷却用ガスを供給する流路と、冷却ゾーンから排出されたガスを予熱ゾーンに直接供給する流路と、予熱ゾーンから排出されたガスを加熱した後、再生ゾーンに供給する流路と、再生ゾーンから排出された濃縮ガスを外部の処理装置に供給する流路と、を備えることを特徴とするガス濃縮装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention rotates a rotary rotor in which an adsorbent is supported on a honeycomb structure, passes a gas to be treated through the rotor in the adsorption zone, collects it as purified gas, and regenerates it. A device for passing a high-temperature gas through a rotor in a zone to desorb an adsorbate from the adsorbent and recovering a concentrated gas containing the desorbed adsorbent, and comprising a honeycomb structure carrying the adsorbent The rotor is rotatably supported around the rotor axis, and is provided opposite to the rotor end surface, and extends radially from the rotor axis as a starting point. The rotor is in the adsorption zone, preheating zone, regeneration zone, and cooling. A holding case having partition plates defined in the order of the zones, a rotating means for rotating the rotor, a path for supplying the gas to be processed to the adsorption zone, and an adsorption zone A flow path for supplying exhausted purified gas to the outside, a flow path for supplying cooling gas to the cooling zone, a flow path for supplying gas discharged from the cooling zone directly to the preheating zone, and a discharge path from the preheating zone A gas concentrating device is provided, comprising: a flow path for supplying the regeneration gas to the regeneration zone, and a flow path for supplying the concentrated gas discharged from the regeneration zone to an external processing apparatus.

本発明のガス濃縮装置は、冷却ゾーンを通過したガスを、加熱することなく、そのまま予熱ゾーンに送ることにより、再生ゾーンにおける吸着剤から吸着物を効率よく脱着させることができ、浄化性能に優れるようになるとともに、再生ゾーンから排出される濃縮ガスの濃縮率を高めることもできる。この装置は、例えば、被処理ガスがトルエンの場合、１０〜２０倍濃縮後の溶剤濃度が３０００ｐｐｍ以下であるような、被処理ガスが１５０ｐｐｍ程度以下の低濃度の有機ガスを処理する場合、濃縮後の濃度が爆発限界の１／４〜１／５程度となり、防爆設備を必要としないため特に適している。また、予熱ゾーンに供給するガスを加熱する必要もなく、運転コストの上昇を低減することができる。さらに、処理風量が小さくなることから、後段の燃焼機あるいは回収機を小さくすることができ、コンパクト化、ランニングコストの低減、設置スペースの低減、軽量化に大きな効果がある。特に、従来低濃度であるため直接排気していた排ガスを浄化しようとする場合、既設の工場に設置することとなるが、このような場合、建屋の屋上に設置するのが一般的であるため、軽量、コンパクトであることが重要である。   The gas concentrator of the present invention is capable of efficiently desorbing adsorbate from the adsorbent in the regeneration zone by sending the gas that has passed through the cooling zone to the preheating zone as it is without heating, and is excellent in purification performance. In addition, the concentration rate of the concentrated gas discharged from the regeneration zone can be increased. For example, when the gas to be treated is toluene, the apparatus has a concentration of 10 to 20 times the concentration of the solvent after processing a low concentration organic gas of about 150 ppm or less, such as a solvent concentration of 3000 ppm or less. The later concentration is about 1/4 to 1/5 of the explosion limit, and no explosion-proof equipment is required. Moreover, it is not necessary to heat the gas supplied to the preheating zone, and an increase in operating cost can be reduced. Furthermore, since the amount of processing air becomes small, the subsequent combustor or the recovery machine can be made small, and there is a great effect in downsizing, running cost reduction, installation space reduction, and weight reduction. In particular, when purifying exhaust gas that has been exhausted directly because of its low concentration, it will be installed in an existing factory. In such cases, it is generally installed on the roof of a building. It is important to be lightweight, compact.

以下、本発明に関して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

図１に示すように、本発明のガス濃縮装置は、図２及び図３に示したガス濃縮装置と同様に、ハニカム構造体に吸着剤を担持させたロータ１をモータＭで回転させ、仕切板６で画成された各ゾーンを通過させる構成である。   As shown in FIG. 1, the gas concentrator of the present invention is similar to the gas concentrator shown in FIG. 2 and FIG. 3 in that a rotor 1 having an adsorbent supported on a honeycomb structure is rotated by a motor M and partitioned. In this configuration, each zone defined by the plate 6 is passed.

ロータ１のハニカム構造体は、高温の被処理ガスＡの通過に耐え得るように耐熱性や耐摩耗性を有することが好ましく、例えば、無機繊維紙をハニカム状に成形したものが好ましい。また、吸着剤は、除去物質に応じて選択され、例えば有機溶剤の除去には合成ゼオライト質吸着剤が好ましく、シリカゾル等の無機バインダーによりハニカム構造体の表面に保持される。   The honeycomb structure of the rotor 1 preferably has heat resistance and wear resistance so that it can withstand the passage of the high temperature gas A, and for example, inorganic fiber paper formed into a honeycomb shape is preferable. The adsorbent is selected according to the substance to be removed. For example, a synthetic zeolitic adsorbent is preferable for removing the organic solvent, and is held on the surface of the honeycomb structure by an inorganic binder such as silica sol.

ロータ１は、図示されないケースに収納され、回転可能に支持される。また、ケーズは、ロータ１の軸線（回転軸）を起点として放射状に延びる仕切板６により、ロータ１の平面部を吸着ゾーン５、予熱ゾーン１０、再生ゾーン４、冷却ゾーン７の順に画成している。ロータ１はモータＭで駆動されて矢印の方向に回転され、吸着ゾーン５を通過したロータセグメントは、予熱ゾーン１０、再生ゾーン４、冷却ゾーン７の順で移行した後、再度、吸着ゾーン５に到達するサイクルを繰り返す。   The rotor 1 is housed in a case (not shown) and is rotatably supported. In addition, the kaes define the flat portion of the rotor 1 in the order of the adsorption zone 5, the preheating zone 10, the regeneration zone 4, and the cooling zone 7 by the partition plate 6 extending radially from the axis (rotation axis) of the rotor 1. ing. The rotor 1 is driven by the motor M and rotated in the direction of the arrow, and the rotor segment that has passed through the adsorption zone 5 moves in the order of the preheating zone 10, the regeneration zone 4, and the cooling zone 7, and then enters the adsorption zone 5 again. Repeat the arriving cycle.

また、仕切板６は、耐熱性を付与するために、遮熱・断熱処理されていてもよい。   Further, the partition plate 6 may be subjected to a heat shielding / heat insulation treatment in order to impart heat resistance.

有機溶剤等の大気汚染物質を含有する被処理ガスＡは、吸着ゾーン５において、ロータ１の一方の側から供給され、ロータセグメントを通過する間に大気汚染物質が吸着剤に吸着され、他方の側から浄化ガスａとなって排出される。この浄化ガスａは、大気中に排出されたり、工場内に供給される。   A gas to be treated A containing an air pollutant such as an organic solvent is supplied from one side of the rotor 1 in the adsorption zone 5, and the air pollutant is adsorbed by the adsorbent while passing through the rotor segment. It is discharged as purified gas a from the side. This purified gas a is discharged into the atmosphere or supplied into the factory.

冷却ゾーン７には、被処理ガスＡと同じ側から冷却用ガスＰが供給され、ロータセグメントを通過する。冷却ゾーン７には、再生ゾーン４で加熱された高温のロータセグメントが移行してくるため、冷却用ガスＰは冷却ゾーン７を通過する間に熱交換され、冷却ゾーン７からは暖められた冷却用ガス（以下、暖気）Ｐａが排出される。この暖気Ｐａは、再生ゾーン４におけるロータセグメントの温度や、冷却用ガスＰの温度及び風速により制御することができる。例えば、再生ゾーン４では脱着を効率良く行うために２００℃近い高温ガスが供給されるのが一般的であるが、２０℃の冷却用ガスＰを５ｍ３／分で供給した場合、１００℃近い暖気Ｐａにすることができる。 A cooling gas P is supplied to the cooling zone 7 from the same side as the gas A to be processed, and passes through the rotor segment. Since the high-temperature rotor segment heated in the regeneration zone 4 is transferred to the cooling zone 7, the cooling gas P is heat-exchanged while passing through the cooling zone 7, and is cooled from the cooling zone 7. The working gas (hereinafter referred to as warm air) Pa is discharged. This warm air Pa can be controlled by the temperature of the rotor segment in the regeneration zone 4, the temperature of the cooling gas P, and the wind speed. For example, in the regeneration zone 4, a high temperature gas close to 200 ° C. is generally supplied for efficient desorption, but when a cooling gas P of 20 ° C. is supplied at 5 m 3 / min, it is close to 100 ° C. Warm-up Pa can be achieved.

暖気Ｐａは、そのまま予熱ゾーン１０に送られ、吸着ゾーン５から予熱ゾーン１０に移行したロータセグメントを加熱する。そして、予熱ゾーン１０を通過した暖気Ｐｂは、加熱器Ｈにより、再生ゾーン４での脱着に必要な温度（約２００℃）に加熱され、加熱ガスＲとなって再生ゾーン４に供給され、脱着に供される。そして、再生ゾーン４からは、脱着された大気汚染物質を含有する濃縮ガスＳが排出され、外部の処理装置(図示せず)へと送られる。   The warm air Pa is sent to the preheating zone 10 as it is, and heats the rotor segment that has moved from the adsorption zone 5 to the preheating zone 10. Then, the warm air Pb that has passed through the preheating zone 10 is heated by the heater H to a temperature required for desorption in the regeneration zone 4 (about 200 ° C.), supplied as heating gas R to the regeneration zone 4, and desorbed. To be served. Then, the concentrated gas S containing the desorbed air pollutants is discharged from the regeneration zone 4 and sent to an external processing device (not shown).

尚、上記において、暖気Ｐａ，Ｐｂ、並びに加熱ガスＲの流路は断熱されており、通過の間の温度低下を抑えている。   In the above, the flow paths of the warm air Pa and Pb and the heated gas R are insulated to suppress the temperature drop during the passage.

このように構成される本発明のガス濃縮装置では、冷却ゾーン７を通過して得られる暖気Ｐａにより予熱ゾーン１０でロータセグメントを予め加熱しておくため、再生ゾーン４での脱着を効率よく行うことができ、濃縮率も高まる。しかも、図４に示したガス濃縮装置のように、冷却ゾーン７を通過した冷却用ガスＰａを加熱する必要もなく、第１の加熱器Ｈ１が不要になることから、装置全体の大型化を招くことも無い。   In the gas concentrator of the present invention configured as described above, since the rotor segment is preheated in the preheating zone 10 by the warm air Pa obtained by passing through the cooling zone 7, desorption in the regeneration zone 4 is efficiently performed. And the concentration rate is increased. In addition, unlike the gas concentrating device shown in FIG. 4, it is not necessary to heat the cooling gas Pa that has passed through the cooling zone 7, and the first heater H1 is not required. There is no invitation.

また、上記ガス濃縮装置において、被処理ガスＡの分岐し、その一部を冷却用ガスＰとして供給してもよい。   In the gas concentrator, the gas A to be processed may be branched and a part thereof may be supplied as the cooling gas P.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is further demonstrated, this invention is not restrict | limited at all by this.

（実施例１）
無機繊維製のハニカム構造体に、合成ゼオライトを担持させてロータを作製した。そして、図１に示すように、ロータをケースに回転可能に支持するとともに、仕切板により、平面部を吸着ゾーン２７０°、予熱ゾーン３０°、再生ゾーン３０°、冷却ゾーン３０°となるように画成した。そして、ロータを２ｒｐｈで回転させ、吸着ゾーンにシクロヘキサノンを７８．８ｐｐｍ含有する空気（１９．２℃、湿度３７．１ＲＨ％）を１５．７１ｍ３／分の風量（処理面速度２．７４ｍ／ｓ）にて連続して供給した。そして、ロータセグメントを通過させてシクロヘキサノンを吸着し、シクロヘキサノン濃度５．２ｐｍｍの浄化空気（２１．４℃）を１４．７３ｍ３／分にて得た。浄化性能は、９３．４％である。 Example 1
A synthetic zeolite was supported on a honeycomb structure made of inorganic fibers to produce a rotor. And as shown in FIG. 1, while supporting a rotor rotatably to a case, a plane part is made into the adsorption zone 270 degrees, the preheating zone 30 degrees, the regeneration zone 30 degrees, and the cooling zone 30 degrees with a partition plate. Defined. Then, the rotor was rotated at 2 rph, and air containing 18.8 ppm of cyclohexanone (19.2 ° C., humidity 37.1 RH%) in the adsorption zone was 15.71 m 3 / min (processed surface speed 2.74 m / s). ) Continuously. Then, the cyclohexanone was adsorbed through the rotor segment, and purified air (21.4 ° C.) having a cyclohexanone concentration of 5.2 pmm was obtained at 14.73 m 3 / min. The purification performance is 93.4%.

また、吸着ゾーンに供給する被処理ガスを分岐して、その一部（０．９８ｍ３／分）を冷却用ガスとして冷却ゾーンに供給した。冷却ゾーンを通過したガスの温度は、９３．６℃であった。このガスを直接予熱ゾーンに供給し、吸着ゾーンから予熱ゾーンに移行してきたロータセグメントを加熱した。そして、予熱ゾーンから排出されたガスの温度は２６．４℃であり、これを加熱器により２００℃に昇温した後、再生ゾーンに供給した。再生ゾーンからは、シクロヘキサノン濃度７０ｐｐｍの濃縮ガス（４３．７℃）が０．９８ｍ３／分の割合で得られた。濃縮率は１５倍である。 Moreover, the to-be-treated gas supplied to the adsorption zone was branched, and a part (0.98 m 3 / min) was supplied to the cooling zone as a cooling gas. The temperature of the gas that passed through the cooling zone was 93.6 ° C. This gas was directly supplied to the preheating zone, and the rotor segment that had transitioned from the adsorption zone to the preheating zone was heated. And the temperature of the gas discharged | emitted from the preheating zone was 26.4 degreeC, and after raising this to 200 degreeC with a heater, it supplied to the regeneration zone. From the regeneration zone, a concentrated gas (43.7 ° C.) having a cyclohexanone concentration of 70 ppm was obtained at a rate of 0.98 m 3 / min. The concentration rate is 15 times.

本実施例１における流路、各部での風量、ガス温度、シクロヘキサノン濃度を図２に示す。   The flow path, the air volume at each part, the gas temperature, and the cyclohexanone concentration in Example 1 are shown in FIG.

（比較例１）
実施例１と同等のロータを用い、図４に示すように、仕切板により吸熱ゾーン（２７０°）、再生ゾーン（４５°）及び冷却ゾーン（４５°）に画成した。そして、ロータを２ｒｐｈで回転させ、吸着ゾーンにシクロヘキサノンを７３ｐｐｍ含有する空気（９．５℃、湿度５３．４ＲＨ％）を１５．７１ｍ３／分の風量（処理面速度２．７４ｍ／ｓ）にて連続して供給した。そして、ロータセグメントを通過させてシクロヘキサノン濃度６．９ｐｍｍの浄化空気（１３．６℃）を１４．７３ｍ３／分にて得た。浄化性能は、９０．５％である。 (Comparative Example 1)
As shown in FIG. 4, a rotor equivalent to that in Example 1 was defined by a partition plate into an endothermic zone (270 °), a regeneration zone (45 °), and a cooling zone (45 °). Then, the rotor was rotated at 2 rph, and the air containing 9.5 ppm of cyclohexanone (9.5 ° C., humidity 53.4 RH%) in the adsorption zone was changed to a flow rate of 15.71 m 3 / min (processing surface speed 2.74 m / s). Continuously. Then, purified air (13.6 ° C.) having a cyclohexanone concentration of 6.9 pmm was obtained at 14.73 m 3 / min through the rotor segment. The purification performance is 90.5%.

また、被処理ガスの一部（０．９８ｍ３／分）を分流して冷却用ガスとして冷却ゾーンに供給した。冷却ゾーンを通過したガスの温度は、６４．９℃であった。このガスを加熱器により２００℃に昇温した後、再生ゾーンに供給した。再生ゾーンからは、シクロヘキサノン濃度７０ｐｐｍの濃縮ガス（３０．３℃）が０．９８ｍ３／分の割合で得られた。濃縮率は実施例１と同じ１５倍である。 Further, a part of the gas to be treated (0.98 m 3 / min) was divided and supplied as a cooling gas to the cooling zone. The temperature of the gas that passed through the cooling zone was 64.9 ° C. This gas was heated to 200 ° C. by a heater and then supplied to the regeneration zone. From the regeneration zone, a concentrated gas (30.3 ° C.) having a cyclohexanone concentration of 70 ppm was obtained at a rate of 0.98 m 3 / min. The concentration rate is 15 times the same as in Example 1.

本比較例１における流路、各部での風量、ガス温度、シクロヘキサノン濃度を図３に示す。   The flow path in this comparative example 1, the air volume in each part, gas temperature, and cyclohexanone concentration are shown in FIG.

上記のように、本発明に従う実施例１では、比較例１に比べて浄化性能が高くなっている。これは、吸着ゾーンから予熱ゾーンに移行してきたロータセグメントが、冷却ゾーンから排出された高温（９３．６℃）のガスにより加熱されるため、再生ゾーンでの加熱ガスによる脱着がより効率よく行われたことを意味する。   As described above, in Example 1 according to the present invention, the purification performance is higher than that in Comparative Example 1. This is because the rotor segment that has moved from the adsorption zone to the preheating zone is heated by the high-temperature (93.6 ° C.) gas discharged from the cooling zone, so that desorption by the heated gas in the regeneration zone can be performed more efficiently. Means that

このように、本発明によれば、冷却ゾーンを通過したガスを、加熱することなく、そのまま予熱ゾーンに送ることにより、処理能力を向上させることができる。   Thus, according to the present invention, the processing capacity can be improved by sending the gas that has passed through the cooling zone to the preheating zone as it is without heating.

本発明のガス濃縮装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the gas concentrator of this invention. 実施例１における流路、各部での風量、ガス温度、シクロヘキサノン濃度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow path in Example 1, the air volume in each part, gas temperature, and a cyclohexanone density | concentration. 比較例１における流路、各部での風量、ガス温度、シクロヘキサノン濃度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the flow path in the comparative example 1, the air volume in each part, gas temperature, and a cyclohexanone density | concentration. 従来のガス濃縮装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional gas concentration apparatus. 従来の他のガス濃縮装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the other conventional gas concentration apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ ロータ
４ 再生ゾーン
５ 吸着ゾーン
６ 仕切板
７ 冷却ゾーン
１０ 予熱ゾーン
Ａ 被処理ガス
ａ 浄化ガス
P 冷却用ガス
Ｒ 加熱装置
Ｈ 加熱器
Ｓ 濃縮ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor 4 Regeneration zone 5 Adsorption zone 6 Partition plate 7 Cooling zone 10 Preheating zone A Processed gas a Purified gas
P Cooling gas R Heating device H Heater S Concentrated gas

Claims (2)

ハニカム構造体に吸着剤を担持させた回転式のロータを回転させ、吸着ゾーンにおいて被処理ガスをロータに通過させて浄化ガスとして回収するとともに、再生ゾーンにおいて高温ガスをロータに通過させて吸着剤から吸着物を脱着させ、脱着した吸着物を含有する濃縮ガスを回収する装置であって、
ハニカム構造体に吸着剤を担持して構成されたロータと、
ロータの軸線を中心にロータを回転自在に支持するとともに、ロータの端面に対向して設けられ、ロータの軸線を起点とし放射状に延びて、ロータを吸着ゾーン、予熱ゾーン、再生ゾーン及び冷却ゾーンの順に画成する仕切板を備える保持ケースと、
ロータを回転させる回転手段と、
被処理ガスを吸着ゾーンに供給する経路と、
吸着ゾーンから排出された浄化ガスを外部に供給する流路と、
冷却ゾーンに冷却用ガスを供給する流路と、
冷却ゾーンから排出されたガスを予熱ゾーンに直接供給する流路と、
予熱ゾーンから排出されたガスを加熱した後、再生ゾーンに供給する流路と、
再生ゾーンから排出された濃縮ガスを外部の処理装置に供給する流路と、
を備えることを特徴とするガス濃縮装置。 A rotary rotor having an adsorbent supported on a honeycomb structure is rotated, and the gas to be treated is passed through the rotor in the adsorption zone to be recovered as a purified gas, and the high temperature gas is passed through the rotor in the regeneration zone to be adsorbed. An apparatus for desorbing an adsorbate from the gas and recovering a concentrated gas containing the desorbed adsorbent,
A rotor configured to carry an adsorbent on a honeycomb structure;
The rotor is rotatably supported around the rotor axis, and is provided opposite to the rotor end surface. The rotor extends radially from the rotor axis, and the rotor is divided into an adsorption zone, a preheating zone, a regeneration zone, and a cooling zone. A holding case having partition plates that are defined in order;
A rotating means for rotating the rotor;
A path for supplying the gas to be treated to the adsorption zone;
A flow path for supplying purified gas discharged from the adsorption zone to the outside;
A flow path for supplying a cooling gas to the cooling zone;
A flow path for directly supplying the gas discharged from the cooling zone to the preheating zone;
A flow path for supplying gas to the regeneration zone after heating the gas discharged from the preheating zone;
A flow path for supplying concentrated gas discharged from the regeneration zone to an external processing device;
A gas concentrating device comprising: 被処理ガスを分岐し、被処理ガスの一部を冷却用ガスとして冷却ゾーンに供給する流路を備えることと特徴とする請求項１記載のガス濃縮装置。   The gas concentrator according to claim 1, further comprising a flow path for branching the gas to be processed and supplying a part of the gas to be processed to the cooling zone as a cooling gas.
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